Pla docent de l'assignatura

 

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Sistemes Nanomagnètics

Codi de l'assignatura: 568157

Curs acadèmic: 2021-2022

Coordinació: Marta Estrader Bofarull

Departament: Departament de Química Inorgànica i Orgànica

crèdits: 3

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 75

 

Activitats presencials i/o no presencials

30

 

-  Teoricopràctica

Presencial i no presencial

 

30

Treball tutelat/dirigit

20

Aprenentatge autònom

25

 

 

Competències que es desenvolupen

 


Competències bàsiques
 
• Adquisició de coneixements que aportin una base o oportunitat de ser originals en el desenvolupament i/o aplicació d’idees, sovint en un context de recerca.
• Capacitat d’aplicar els coneixements adquirits i capacitat de resoldre problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contextos més amplis (o multidisciplinaris) relacionats amb la seva àrea d’estudi.
• Habilitats d’aprenentatge que permetin continuar estudiant d’una forma que ha de ser en gran manera autodirigida o autònoma.

 


Competències generals
 
• Capacitat de resoldre casos pràctics i obtenir resultats.
• Capacitat de consultar la bibliografia científica.
• Capacitat d’elaborar informes, presentacions i publicacions científiques.

 


Competències transversals
 
• Mostra d’autonomia, dinamisme i organització amb capacitat analítica i de síntesi, amb capacitat d’anàlisi crítica i amb capacitat de prospectiva.
• Capacitat d’autoavaluació i d’autocrítica constructiva.
• Capacitat d’aprendre per compte propi. Reconeixement de la necessitat de l’aprenentatge al llarg de la vida i mostra d’una actitud activa per aconseguir-lo.
• Capacitat d’analitzar documents cientificotècnics en anglès.

 


Competències específiques
 
• Capacitat d’interrelacionar l’estructura, la composició i les propietats dels materials.
• Coneixement de les aplicacions dels materials en els diferents àmbits industrials.

 

 

 

 

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements


• Entendre la diferència entre sistemes isotròpics i anisotròpics.

• Conèixer el concepte i les diferents aproximacions a la síntesi d’imants de base molecular i d’imants unimoleculars.

• Conèixer breument les diferents estratègies de síntesi de materials nanoestructurats magnètics tipus metall i òxid.

• Entendre les peculiaritats magnètiques derivades de la nanoestructuració de materials sòlids: paramagnetisme, superparamagnetisme i ferro-, ferri-, antiferromagnetisme: teoria de Stoner-Wohlfarth i funció de Langevin.

• Conèixer la dependència de les propietats magnètiques en funció de la mida, de la forma i de la composició de les nanopartícules.

 

Referits a habilitats, destreses


• Saber aplicar l’equació de Van Vleck a la deducció de les equacions per sistemes isotròpics polinuclears.
• Justificar mitjançant els conceptes d’OM els fenòmens d’acoblament ferro- i antiferromagnètic.
• Entendre els conceptes utilitzats en la bibliografia sobre magnetisme molecular i nanomagnetisme de l’estat sòlid.
• Saber relacionar i entendre les propietats magnètiques requerides en nanopartícules depenent de la seva aplicació tecnològica.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Introducció al magnetisme molecular: sistemes mononuclears

*  Magnetització i susceptibilitat. Principals unitats i constants. Lleis de Curie i Curie-Weiss. Transició de spin. Tautomeria de valència

2. Interaccions entre centres magnètics

*  Sistemes dinuclears: resolució del hamiltonià HVVD. Expressions analítiques per sistemes homo- i heterodinuclears. Origen microscòpic del ferromagnetisme i l’antiferromagnetisme. Principals tipus de lligand pont i comportament magnètic característic

3. Comportament magnètic de sistemes de spin de 0 a 3 dimensions

*  Sistemes moleculars polinuclears. Concepte de frustració de spin. Sistemes monodimensionals. Imants de base molecular. Imants unimoleculars. Efecte magnetocalòric. Cadenes imant. Òxids i metalls. Materials amb multidominis magnètics. Partícules amb un únic domini magnètic: superparamagnetisme i ferro-, ferri-, antiferromagnetisme

4. Materials nanoestructurats magnètics

*  Mètodes de síntesi de materials nanoestructurats magnètics: senzills i híbrids. Tipus d’anisotropia magnètica. Variació de les propietats magnètiques en funció de les dimensions, morfologia i composició de les nanopartícules. Exchange bias i altres fenòmens derivats de sistemes híbrids

5. Nanopartícules magnètiques en biomedicina, espintrònica i emmagatzematge d’informació

*  Utilització de les nanopartícules magnètiques per a l’emmagatzematge de dades i en espintrònica. Límit superparamagnètic. Magnetoresistència gegant. Processos d’inversió de la magnetització. Dinàmica de murs de domini. Utilització de nanopartícules magnètiques en biomedicina: hipertèrmia i ressonància magnètica d’imatge

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

L’assignatura requereix 75 h de treball que es distribueixen segons: activitats teoricopràctiques, 30 h; treball tutelat, 20 h, i treball autònom, 25 h.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

S’han de fer una sèrie d’exercicis i respondre una sèrie de preguntes escrites en el transcurs de l’assignatura que representen el 30 % de la nota, el seguiment i la participació a classe són un 10 % de la nota i el 60 % restant s’avalua a partir de la preparació d’una exposició sobre un tema de recerca relacionat amb l’assignatura.

 

Avaluació única

Els coneixements assolits s’avaluen mitjançant la preparació d’una exposició sobre un tema de recerca (50 %) i una prova de síntesi escrita al final del semestre que proporciona el 50 % restant de la qualificació de l’assignatura.

Per exercir el dret a l’avaluació única, cal omplir l’imprès que hi ha amb aquesta finalitat a la pàgina web de la Facultat i lliurar-lo al professorat durant les dues primeres setmanes d’iniciada l’assignatura.

 

Reavaluació

En cas que la qualificació final obtinguda com a resultat de l’avaluació continuada o bé de l’única sigui com a mínim de 3,5, es pot optar per presentar-se a una reavaluació que consisteix en una prova de síntesi escrita. Aquesta prova representa el 100 % de la qualificació de l’assignatura i es fa en els períodes marcats pels professors.

 

 

Recursos en línia per millorar les competències comunicatives en el discurs científic

 

Cuina lingüística per a químics, www.ub.edu/sl/facultat/quimica/

Vocabulari de química, http://diposit.ub.edu/dspace/bitstream/2445/7802/7/quimica3.pdf

Vocabulari d’enginyeria química, www.ub.edu/sl/ca/alt/recursos/terminologia/enginyeria-quimica/lexic.html